Пищевые добавки увеличивающие сроки годности

Для производителей кондитерских изделий в ассортименте компании «ГИОРД» имеется широкий спектр пищевых добавок, без которых в кондитерском производстве не обойтись. Довольно часто технологи обращаются в нашу консультационную службу с вопросом о продлении сроков годности и сохранению качества выпускаемой ими продукции. Срок годности пищевых продуктов определяют двумя комплексами показателей качества:

  • показатели, которые должны оставаться неизменными в течение всего срока хранения (сюда относятся: вкус, аромат, консистенция продукта, его влажность, содержание в продукте жиров, белков, углеводов и т.д.)
  • показатели, изменяющиеся в процессе хранения (содержание микроорганизмов в продукте и показатели, определяющие его окислительную порчу)

Когда тот или иной показатель достигает предельного значения, срок годности продукта заканчивается, и он становится непригодным к употреблению в пищу, то есть теряет свою потребительскую стоимость. Чтобы увеличить срок годности пищевого продукта, необходимо стабилизировать первую группу показателей и замедлить изменение второй. Для решения обеих задач необходим достаточно широкий спектр пищевых добавок, и технологов интересует — каких именно.

В настоящее время при оценке качества и сроков годности изделий одним из определяющих физико-химических показателей является их влажность. Хорошо известно, что влажность среды сильно влияет на развитие микроорганизмов. В последних содержится до 75-80% воды, и все питательные вещества для их жизнедеятельности поступают в клетку именно за счет воды. Микроорганизмы могут развиваться в средах, в которых содержание воды не опускается ниже определенного уровня. С понижением влажности интенсивность размножения микроорганизмов уменьшается и при достижении определенного содержания влаги прекращается совсем. Итак, влажность пищевого продукта — существенный фактор, определяющий развитие микрофлоры. Однако, для развития микроорганизмов имеет значение не абсолютная величина влажности, а доступность содержащейся в субстрате воды для развития жизнедеятельности микроорганизмов, которую в настоящее время называют водная активность или «активность воды», «Активность воды» (доступность всех молекул воды) — отношение давления водяных паров над продуктом к давлению паров р над чистой водой р0: аw = р/р0. «Активность воды» может изменяться от 0 до 1. Пороговые значения активности воды для различных микроорганизмов довольно сильно отличаются. Большинство бактерий нуждаются в высокой активности воды: БГКП (клебсиелла, эшерихии, энтеробактерии), сальмонеллы развиваются при значениях 0,94; в то время как многие плесневые грибы и дрожжи хорошо развиваются при активности воды ниже 0,85. Известны некоторые виды плесневых грибов и осмофильных дрожжей, способных развиваться даже при значениях а w = 0,62.

По значению активности воды все кондитерские изделия разделяются на три группы:

  • изделия с низкой влажностью (аw не более 0,6). К ним относятся галеты, крекер, затяжное печенье, вафли, вафельные торты, конфеты с пралиновыми корпусами, шоколад
  • изделия с промежуточной влажностью (аw от 0,6 до 0,9). К ним относятся пряники, кексы, коврижки, торты и пирожные, конфеты со сбивными, желейными, желейно-фруктовыми корпусами
  • изделия с высокой влажностью (аw более 0,9). К ним относятся отдельные группы бисквитов и бисквитных тортов

При увеличении сроков хранения мучных кондитерских изделий со средней и высокой активностью воды (кремы для тортов и пирожных, бисквиты) не обойтись без консервантов. Наиболее активно в мучных кондитерских изделиях развиваются дрожжи, плесени, колиформные бактерии и St. aureus. Наиболее эффективными из консервантов в отношении этих видов микроорганизмов являются сорбиновая кислота E200 и ее соль сорбат калия Е202. Т.к. сорбиновая кислота плохо растворяется в воде (всего 0,16 г на 100 мл воды), то ее предпочтительно вводить в продукт через жировую фазу. В то же время сорбат калия хорошо растворим в воде (138 г на 100 мл воды), поэтому его вводят — через водную. Обычно растворяют расчетное количество консерванта в небольшом количестве воды и вносят в основной жидкий компонент. Есть и другие способы применения, например при приготовлении бисквитного теста сахарный песок, сорбат калия смешивают с меланжем и сбивают порядка 40-50 минут. Затем добавляют растительный жир, сгущенное молоко и перемешивают. Тщательное перемешивание консерванта в продукте — обязательное условие при его применении. Особенно это важно, когда консервант вносится непосредственно в продукт без предварительного растворения.

В отличие от других консервантов, сорбиновая кислота оказывает антимикробное действие при рН 6 и даже 6,5. Кроме того, она прежде всего подавляет развитие дрожжей и плесневых грибов, прекрасно чувствующих себя даже при значениях активности воды ниже 0,7. Что касается бисквитов, то в них сорбиновая кислота в форме самой кислоты или ее соли является единственным эффективным консервантом и упакованные в герметичную пленку хранятся 6 месяцев, без консервантов и упаковки — не более 7 суток.

Причиной прогоркания мучных кондитерских изделий с высоким содержанием жира, например, сдобного печенья, является окисление кислородом воздуха масел и жиров, содержащихся в данных изделиях. Предохранить от этой порчи позволяет применение антиокислителей (антиоксидантов). В производстве МКИ достаточно эффективными являются бутилоксианизол (БОА) Е320 и бутилокситолуол (БОТ) Е321. Эти антиокислители отличаются тем, что добавленные в тесто, в процессе выпечки не разрушаются, а наоборот под действием высокой температуры пропитывают все изделие насквозь, тем самым распределяясь абсолютно равномерно. Рекомендуемые дозировки: 0,01-0,02 %.

Так как совместное применение антиокислителей дает сильный синергический эффект, то рекомендуется использовать их смеси. Усиления антиокислительного действия можно добиться, используя антиокислители или их смеси в комбинации с синергистами антиоксидантов: например, лимонной, фосфорной кислотами, полифосфатами и др.

Антиокислители рекомендуется вносить в приготовляемый продукт в виде масляного раствора при тщательном перемешивании. На сегодняшний день фирма «ГИОРД» предлагает комплексную добавку для увеличения сроков годности сдобного печенья различной жирности СТАБИЛАН ФЛАУ В2 и Н3.

Замедлить черствение мучных кондитерских изделий можно с помощью добавки в тесто влагоудерживающих агентов. Благодаря своей гигроскопичности влагоудерживающий агент связывает имеющуюся в свежеприготовленном продукте воду и тем самым предотвращает или существенно замедляет её испарение в атмосферу и снижает активность воды. Замедлению черствения способствуют также эмульгаторы и фосфаты. Лецитины и фосфатидные концентраты, моно- и диглицериды жирных кислот, другие сложные эфиры, фосфаты, создавая и стабилизируя эмульсию, тоже связывают воду, не давая ей испаряться в атмосферу. Вследствие этого сохраняется консистенция исходного продукта (например, пряников, бисквитов) и продлевается его свежесть. Важнейшими влагоудерживающими агентами являются глицерин, сорбит, гидроколлоиды, например: агар, альгинаты, пектины, особенно низкометоксилированные, различные марки карбоксиметилцеллюлозы.

В свое время Московская академия пищевых производств проводила исследования по влиянию пектинов на замедление черствения хлебобулочных изделий и в том числе мучных кондитерских, таких как пряники. В результате этих исследований было выяснено, что низкоэтерефицированные пектины в дозировке 0,1% к массе муки при внесении их в заварку значительно снижали скорость черствения и плотность пряников, способствовали увеличению объема. У клиентов компании «ГИОРД» есть положительный опыт использования таких пектинов. Это торговые марки Гену пектин LM-104, LM-106.

Кроме низкоэтерифицированных пектинов своим клиентам мы рекомендуем использовать такую водосвязывающую добавку, как карбоксиметилцеллюлозу (КМЦ): торговые марки БЛАНОЗА, АКВАСОРБ А-500. Повышенной влагоудерживающей способностью обладает АКВАСОРБ: 1 его часть способна связать 100 частей воды. Эти добавки находят свое применение не только в составе тестовых заготовок, но и эффективно могут использоваться для загущения и термоустойчивости фруктовых начинок, для предотвращения засахаривания шоколадной глазури, для стабилизации меренг и зефира. Пищевая добавка Лианжель (каррагинан — экстракт красных морских водорослей), которая обычно используется в колбасных изделиях и мясных консервах, не позволяет растекаться творогу в творожных запеканках. Достаточно внести Лианжель непосредственно в начинку и тщательно перемешать.

Перечисленные добавки находят свое применение не только в составе тестовых заготовок, но и эффективно связывают воду и могут использоваться для получения термостойких фруктовых начинок, для предохранения засахаривания шоколадной глазури. Таким образом, с помощью консервантов, антиокислителей, их синергистов, влагоудерживающих агентов и эмульгаторов можно существенно продлить срок годности и сохранить качество кондитерских изделий. Следует помнить, однако, что нельзя рассматривать пищевые добавки как средство компенсации нарушений технологических режимов, санитарных требований и как страховку на все случаи жизни.

Решение проблемы увеличения сроков годности пищевых продуктов требует комплексного подхода. Оно обязательно включает строгое соблюдение технологической дисциплины и применение качественной упаковки.

Источник

Внутригрупповой перечень этой группы пищевых добавок со­ставляют:

• консерванты (preservatives, antimicrobial agents);

• защитные газы (protective gases, packing gases, inert gases);

• антиокислители (ahfioxidants);

• синергисты антиокислителей (synergists, sequestrants, chela-ting agents); • уплотнители (firming agents);

• влагоудерживающие агенты (humectants, conditioners);

• антислёживающие агенты (free flowing agents, anticaking agents, antibaking agents);

• плёнкообразователи (coating agents);

• стабилизаторы пены (foam stabilizers);

• стабилизаторы замутнения (clouding agents).

Консерванты. Под консервантами понимают вещества, увели­чивающие сроки хранения пищевых продуктов и защищающие от порчи, вызванной микроорганизмами.

Известно, что классические способы консервирования, предот­вращающие порчу пищевых продуктов, — это охлаждение, нагре­вание, а также засолка, добавление сахара, копчение. Современ­ные условия жизни диктуют необходимость применения целого ряда химических соединений, способных эффективно предупреж­дать развитие микробиальной флоры — главным образом бакте­рий, плесени, дрожжей, среди которых могут быть как патогенные, так и непатогенные виды.

Химические консерванты должны обеспечивать длительное хранение продуктов, не оказывая какого-либо отрицательного вли­яния на его органолептические свойства, пищевую ценность и здо­ровье потребителя. Показано, что антимикробное действие консервантов усилива­ется в присутствии аскорбиновой кислоты. Консерванты могут оказывать бактерицидное действие (уничто­жать, убивать микроорганизмы) или бактериостатическое (останав­ливать, замедлять рост и размножение микроорганизмов).

Наиболее распространенные консерванты — соединения серы, такие как сульфит натрия безводный Na2SO3 или его гидратная форма Na2SO3 · 7Н2О, метабисульфат (тиосульфат) натрия Na2S2O3> кислый натрий, или гидросульфит натрия, NaHSO3. Все эти соединения хорошо растворимы в воде и выделяют сернистый ангидрид SO3, которым и обусловлено их антимикробное действие. Сернистый ангидрид подавляет главным образом рост плесневых грибов, дрожжей и аэробных бактерий. В кислой среде этот эф­фект усиливается. В меньшей степени соединения серы оказывают влияние на анаэробную микрофлору. Сернистый ангидрид облада­ет высокой восстанавливающей способностью, что объясняется его легкой окисляемостью. Благодаря этим свойствам соединения серы являются сильными ингибиторами дегидрогеназ, предохра­няя картофель, овощи и фрукты от неферментативного потемне­ния.

Сорбиновая кислота (С6Н8О2). Проявляет главным образом фунгистатическое действие благодаря способности ингибировать дегидрогеназы. Она не подавляет рост молочнокислой флоры, поэтому используется обычно в комплексе с другими консерван­тами, в основном с сернистым ангидридом, бензойной кислотой, нитритом натрия. Широко применяются соли сорбиновой кислоты. Сорбиновая кислота — вещество малотоксичное, в организме человека она легко метаболизируется с образованием уксусной и β-окси масляной кислот. Однако имеются данные о возможности образования δ-лактона сорбиновой кислоты, обладающего канце­рогенной активностью.

Бензойная кислота (С7Н6О2) и ее соли — бензоаты (C7H5O2Na и др.). Антимикробное действие основано на способности подав­лять активность ферментов, осуществляющих окислительно-вос­становительные реакции. Бензойная кислота способна бло­кировать сукцинатдегидрогеназу и липазу — ферменты, расщепля­ющие жиры и крахмал. Она подавляет рост дрожжей и бактерий маслянокислого брожения. Слабо действует на бактерии уксусно­кислого брожения и совсем незначительно — на молочнокислую флору и плесени.

Бензойная кислота практически не накапливается в организме человека; она входит в состав некоторых плодов ягод как природ­ное соединение, эфиры параоксибензойной кислоты — в состав растительных алкалоидов и пигментов.

Борная кислота (Н3ВО3) и бораты. Обладают способностью на­капливаться в организме, главным образом в мозге и нервных тка­нях, проявляя высокую токсичность. Снижают потребление тканя­ми кислорода, синтез аммиака и окисление адреналина. В нашей стране не применяются.

Перекись водорода (Н2О2). Используется в ряде стран при кон­сервировании молока, предназначенного для изготовления сыров. В готовом продукте перекись должна отсутствовать. Каталаза молока расщепляет ее.

Гексаметилентетрамин (C6H12N4), или уротропин, гексалин. Дей­ствующим началом этих соединений является формальдегид (СН2О). В нашей стране гексамин разрешен для консервирования икры лососевых рыб и выращивания маточных культур дрожжей.

За рубежом гексаметилентетрамин используется при консерви­ровании колбасных оболочек и холодных маринадов для рыбной продукции.

Дифенил, бифенил, ортофенилфенол (С12Н10). Труднораство­римые в воде циклические соединения. Обладают сильными фунгистатическими свойствами, препятствующими развитию плесне­вых и других микроскопических грибов. Применяются для продления сроков хранения цитрусовых путем их погружения на непродолжительное время в 0,5-2%-ный раствор или пропитывания этим раствором оберточной бумаги. В нашей стране эти консерванты не применяются, однако реализация импор­тируемых цитрусовых плодов с использованием этого консерванта разрешена.

Рассматриваемые соединения обладают средней степенью ток­сичности. При попадании в организм из него выводится около 60 % дифенилов.

Пропионовая кислота (С2Н5СООН). Так же как и муравьиная кислота, широко распространена в живой природе, являясь проме­жуточным звеном цикла Кребса — обеспечивающего биологиче­ское окисление белков, жиров и углеводов.

Салициловая кислота. Традиционно используется при домаш­нем консервировании томатов и фруктовых компотов. В Англии соли салициловой кислоты — салицилаты — применялись для кон­сервирования пива. Наиболее высокие антимикробные свойства проявляются в кислой среде. В настоящее время накоплен большой экспериментальный и клинический материал о токсичности салициловой кислоты и ее солей, что послужило основанием для запрещения их использова­ния в качестве пищевой добавки.

Диэтиловый эфир пироугольной кислоты. Обладает способно­стью подавлять рост дрожжей, молочнокислых бактерий и, в мень­шей степени, плесеней. Используется в отдельных странах для консервирования напитков. Обладает запахом фруктов. При кон­центрации 150 мг/кг и выше ухудшает вкусовые качества напитков, проявляя токсические свойства. Обращает внимание способность эфира взаимодействовать с пищевыми

Нитраты и нитриты натрия, калия (NaNO3, KNO3, NaNO2, KNO2). Находят широкое применение в качестве антимикробных средств при производстве мясных и молочных продуктов. В колбасном производстве нитрит натрия добавляется в количестве не более 50 мг на 1 кг готового изделия, при изготовлении некоторых сортов сыров и брынзы — не более 300 мг на 1 л используемого молока, в ПДП — исключается.

Нафтохиноны. Применяются для стабилизации безалкогольных напитков, обеспечивают подавление роста дрожжей. Выбор консервантов и их дозировка зависит от следующих факторов: степени бактериальной загрязненности и качественного состава микрофлоры; условий производства и хранения; химиче­ского состава продукта и его физико-химических свойств; ожидае­мого срока годности.

Не допускается использование консервантов при производстве продуктов массового потребления: молока, сливочного масла, муки, хлеба (кроме расфасованного и упакованного для длитель­ного хранения), свежего мяса, продуктов детского и диетического питания, а также обозначаемых как «натуральные» или «свежие». Запрещенным консервантом является Е240 формальдегид.

Защитные газы предохраняют пищевые продукты от окисли­тельной и микробиальной порчи. В качестве защитных газов чаще всего используют диоксид углерода, азот, аргон, гелий и оксид азота (индивидуально или в смеси друг с другом). Технология хра­нения продуктов в атмосфере инертных газов получила название map-технологии (упаковка с регулируемой атмосферой — modified atmosphere packing, MAP).

Антиокислители (антиоксиданты) защищают пищевые продук­ты от вызванной окислением порчи, такой как прогоркание жиров, изменение цвета (потемнения), ферментативное окисление напит­ков (вина, пива, безалкогольной продукции).

Таблица -Допустимая концентрация гидропероксидов в различных жирах, пищевых и кормовых продуктах

Продукт пч, % йода* Продукт пч, % йода*
Пищевые животные топленые
жиры (свиной, говяжий, бараний, костный)
  Масло медицинского назначения:  
   
0,1 какао 0,077
    касторовое 0,128
Пищевые растительные масла 0,128 арахисовое
оливковое
0,127
0,32
    льняное 0,256
Масло «Эйканол» пищевое (содержит не менее 12 % эйкозапентаеновой кислоты)  
 
0,128
Кормовой жир для птицы:  
1 сорт (молодняк 8 недель) 0,03
2 сорт 0,1
Пищевое рафинированное
масло (смесь подсолнечного
и соевого масел.в соотноше­нии 1:1) компонент «Феминара» (молочного продукта для грудных детей)
 
0,038
Мука мясокостная для комбикормов для карпа  
0,5
Мука рыбная для гранулиро­ванных комбикормов:  
стартовых
продукционных
0,2
0,3
Мука рыбная для пушных зве-
рей
  Комбикорма для рыб:  
0,5 стартовые 0,2
    продукционные 0,3

* ПЧ = 1 % йода соответствует 78 мэкв активного кислорода на 1 кг жира.

К природным антиокислителям относят токоферолы (вита­мин Е), аскорбиновую кислоту (витамин С), флавоны (кверцетин), эфиры галловой кислоты, гваяковую кислоту и т. д.

Наиболее богаты витамином Е растительные масла. Значитель­ные количества токоферолов содержатся в масле из зародышей пшеницы, сои, овса, других зерновых и бобовых культур. Антиокис­лительные свойства хлопкового масла обусловлены содержанием госсипола, кунжутного масла — сезомола.

Синтетические антиокислители: бутилоксианизол (БОА), бутил-окситолуол (БОТ) — ионол, додецилгаллет (ДГ), сантохин (этоксихин), дилудин, дибуг, фенозан-кислота и др.

Синергисты антиокислителей усиливают действие антиокис­лителей, но сами по себе не обладают их свойствами.

Группу синергистов антиокислителей составляет относительно большое количество веществ различной природы, большинство которых относятся к кислотам и комплексообразователям.

Уплотнители (отвердители) — вещества, уплотняющие растите­льные или животные ткани. Применяются главным образом при консервировании пищевой продукции, когда необходимо придать тканям стойкость к различным технологическим режимам перера­ботки (бланширование, стерилизация, пастеризация, сушка, замо­раживание и др.).

Рассматриваемую группу пищевых добавок составляют соли кальция, магния, алюминия в виде ацетатов, карбонатов, хлоридов, цитратов, лактатов, малатов, фосфатов, сульфитов, других соедине­ний, используемых раздельно или в различных сочетаниях.

Обработку уплотнителем проводят по-разному: либо погружая продукт в его раствор, либо добавляя уплотнитель к заливке кон­сервов перед или во время технологического процесса.

Влагоудерживающие агенты — вещества, связывающие во­ду в свежеприготовленных продуктах питания и обеспечивающие целостность их структуры и текстуры при хранении. Влагоудерживающие агенты применяются в основном в конди­терской и хлебопекарной промышленности, это сахароподобные вещества (глицерин, сорбит, инвертный сахар и др.), гидроколлои­ды (агар, альгинаты, пектины) и т. д.

Антислёживающие агенты — добавки, предотвращающие слёживание, комкование, игломерацию частиц порошкообразных, кристаллических или гранулированных продуктов (мука, сухое мо­локо, сахарная пудра, поваренная соль, смеси пряностей и при­прав, сухие смеси для безалкогольных напитков, другие пищекон-центраты). Механизм действия антислеживающих агентов основан на ад­сорбировании влаги, образовании между частицами тонких гидро­фобных слоев, которые препятствуют увеличению площади кон­такта и создают барьер для влаги, провоцирующей слеживание и комкование.

Пленкообразователи (покрытия), глазирователи (глянцеватели) — вещества, увеличивающие сроки годности (пищевых) продуктов путем сохранения их свежести, придания привлекатель­ного внешнего вида, предотвращения от высыхания, снижения веса, потерь пищевой ценности, других потребительских свойств, а также защиты от отрицательного воздействия окружающей среды (окисления, микробиальной обсемененности и т. д.).

Стабилизаторы пены — пищевые добавки, предотвращающие оседание пены. Основная область применения — жидкие взбитые продукты, кондитерские изделия, мороженое, пиво.

Классический стабилизатор пены — белок куриного яйца.

Механизм действия основных стабилизаторов заключается в об­разовании на поверхности пузырьков воздуха прочной пленки, усиливающей их сопротивляемость к слипанию.

Стабилизаторы замутнения применяются для сохранения во взвешенном состоянии мелкодисперсных частиц замутненных жид­ких продуктов (соки с мякотью, шоколадное молоко, другие напит­ки на основе натурального сырья).

К наиболее эффективным стабилизаторам замутнения относят­ся: загустители, растительные камеди, пектины, альгинаты, каррагинаны и др.

Источник